WO2020075503A1 - 電池制御装置 - Google Patents

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WO2020075503A1
WO2020075503A1 PCT/JP2019/037666 JP2019037666W WO2020075503A1 WO 2020075503 A1 WO2020075503 A1 WO 2020075503A1 JP 2019037666 W JP2019037666 W JP 2019037666W WO 2020075503 A1 WO2020075503 A1 WO 2020075503A1
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socc
calculation
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battery control
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実幸 赤津
大川 圭一朗
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ビークルエナジージャパン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a battery control device.
  • SOC state of charge
  • Patent Document 1 describes a method in which previous SOCs obtained at a plurality of timings are held, a plurality of the held SOCs are selected, and used to calculate the current SOC.
  • the battery control device divides the calculation of the charging rate of the battery into a plurality of terms to calculate each term, and a calculation result of each term calculated by the first calculation section, Based on a predetermined threshold value, a second operation unit that divides the operation into a plurality of groups and adds up each group, and an operation result of each group that is added up in the previous operation cycle by the second operation unit as a previous value And a storage unit that stores each of the storage units, and the first calculation unit calculates each term using the previous value for each group stored in the storage unit.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the battery system.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the battery control unit.
  • FIG. 3 is a block diagram of the SOCc calculation unit in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the processing of the SOCcBig / Small calculation unit in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the SOCcBig / Small calculation unit in the second embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram of the SOCc calculator in the third embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the processing of the threshold value calculation unit in the third embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the battery system.
  • the battery system 100 is a system that supplies electric power to an external supply target, and the supply target is an electric vehicle, a hybrid vehicle, a train, an industrial device, or the like.
  • FIG. 1 shows an example in which electric power is supplied to the motor generator 410 for running the hybrid vehicle.
  • the battery system 100 is connected to the inverter 400 via relays 300 and 310.
  • the inverter 400 supplies electric power from the battery system 100 to the motor generator 410.
  • the inverter 400 and the motor generator 410 are controlled by the motor / inverter controller 420.
  • the vehicle control unit 200 determines the distribution of the driving force based on the battery information obtained by the battery system 100, the information from the inverter 400 and the motor generator 410, the information from the engine (not shown), and the like.
  • the battery system 100 detects an assembled battery 110 including a plurality of unit cells 111, a measurement unit 120 including a plurality of unit battery control units 121 that monitors the state of the unit cells 111, and a current flowing through the assembled battery 110.
  • the current detection unit 130 the voltage detection unit 140 that detects the total voltage of the assembled battery 110, the battery control unit 150 that controls the assembled battery 110, and the battery characteristics of the assembled battery 110, the unit cell 111, and the unit cell group 112.
  • a storage unit 180 that stores information.
  • the plurality of unit cells 111 forming the assembled battery 110 are grouped by a predetermined number of units.
  • the plurality of unit cells 111 are grouped into two unit cell groups 112a and 112b.
  • the unit cell groups 112a and 112b are electrically connected in series.
  • the single battery 111 is a rechargeable battery such as a lithium ion secondary battery.
  • a storage battery such as a nickel hydrogen battery, a lead battery, an electric double layer capacitor, and a device having a power storage function may be used.
  • a single battery is considered as the single battery 111, but the single battery 111 may be replaced with a module structure in which a plurality of batteries are connected in multiple series or in parallel.
  • FIG. 1 a configuration in which two unit cell groups 112a and 112b are connected in series as the assembled battery 110 is shown, but the present invention is not limited to this, and a predetermined number of unit cell groups are connected in series. , Or may be connected in parallel. Further, it may be configured by combining various numbers in series / parallel according to the application.
  • the measurement unit 120 monitors the state of each unit cell 111 that constitutes the assembled battery 110, and is provided with the same number of unit cell control units 121a and 121b corresponding to the plurality of unit cell groups 112a and 112b. There is.
  • a unit cell control unit 121a is assigned to the unit cell group 112a, and a unit cell control unit 121b is assigned to the unit cell group 112b.
  • the individual battery control units 121a and 121b operate by receiving electric power from the single battery groups 112a and 112b assigned to them.
  • the individual battery control units 121a and 121b monitor the battery voltage and the battery temperature of the single battery groups 112a and 112b assigned thereto.
  • the battery control unit 150 receives the current value of the assembled battery 110 transmitted from the current detection unit 130 and the total voltage value of the assembled battery 110 transmitted from the voltage detection unit 140. Further, the battery control unit 150 transmits / receives a signal to / from the measuring unit 120 by the signal communication unit 160, and determines whether the battery voltage or the battery temperature of the unit cell 111, and whether the unit cell 111 is overcharged or overdischarged. The diagnostic result and the abnormal signal output when the communication error occurs in the measuring unit 120 are received from the measuring unit 120. The battery control unit 150 performs processing such as estimation of the charging rate (SOC: States Of Charge) of the assembled battery 110 based on the input information, and the processing result is transmitted to the measurement unit 120 and the vehicle control unit 200. .
  • SOC States Of Charge
  • state estimation calculation such as state of charge SOC and deterioration state SOH (States Of Health) is performed by a 32-bit floating point.
  • state estimation calculation such as state of charge SOC and deterioration state SOH (States Of Health)
  • the representable value range is narrow and arithmetic overflow / underflow occurs.
  • the representable value range is wide, so there is a risk of problems. It can be reduced.
  • the number of significant digits that can be expressed in 32-bit floating point is smaller than that in 64-bit floating point, the memory usage of 32-bit floating point is half that of 64-bit floating point. You can save memory.
  • a 32-bit floating point is used, but any number of bits may be used as long as it is a floating point, and the number of bits used for calculation is not limited.
  • the signal communication unit 160 is provided with an insulating element 170 such as a photo coupler.
  • the measurement unit 120 operates by receiving power from the assembled battery 110, but the battery control unit 150 uses the battery for the vehicle-mounted auxiliary equipment (for example, 12V system battery) as a power source, so the battery control unit 150 and the measurement unit are used.
  • the reference potentials of the operating power supplies of 120 are different. Therefore, the signal communication unit 160 is provided with the insulating element 170.
  • the insulating element 170 may be mounted on the circuit board forming the measurement unit 120 or may be mounted on the circuit board forming the battery control unit 150.
  • the insulating element 170 can be omitted depending on the system configuration.
  • the unit cell control units 121a and 121b are connected in series in the order of higher potential of the unit cell groups 112a and 112b monitored by them.
  • the insulating element 170 is not provided between the output of the unit cell control unit 121a and the input of the unit cell control unit 121b, this is because the unit cell control units 121a and 121b communicate with each other even at different operation reference potentials. This is because there is a possible mechanism.
  • the insulating element 170 needs to be provided.
  • the signal transmitted by the battery control unit 150 is input to the unit cell control unit 121a by the signal communication unit 160 provided with the insulating element 170.
  • the output signal from the unit cell control unit 121b is transmitted to the input unit of the battery control unit 150 by the signal communication unit 160 provided with the insulating element 170.
  • the battery control unit 150 and the unit cell control units 121a and 121b are connected in a loop by the signal communication unit 160.
  • Such a connection and communication method is called a daisy chain connection, but may be called a daisy chain connection or a potato connection.
  • the storage unit 180 regarding the assembled battery 110, the unit cell 111, and the unit cell group 112, internal resistance characteristics, capacity at full charge, polarization resistance characteristics, deterioration characteristics, individual difference information, battery open circuit voltage OCV and battery charging. Information such as the correspondence relationship of the rate SOC (OCV-SOC map) is stored.
  • the storage unit 180 is arranged outside the battery control unit 150 and the measurement unit 120, but the storage unit 180 may be arranged inside the battery control unit 150 or the measurement unit 120. good.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the battery control unit 150.
  • the battery control unit 150 includes an SOCv calculation unit 151, a ⁇ SOCi calculation unit 152, an SOCc calculation unit 153, and a weight calculation unit 154.
  • the SOCv calculation unit 151 is input with the voltage V of the unit cells 111 forming the assembled battery 110 (average voltage of each unit cell 111), the current I flowing through the assembled battery 110, and the temperature T obtained by the assembled battery 110.
  • the input voltage V of the unit cell 111 is an average voltage of the voltages of the plurality of unit cells 111 included in the assembled battery 110.
  • the SOCv calculator 151 calculates and outputs a battery charging rate SOCv based on the battery voltage V.
  • a current I flowing in the assembled battery 110 is input to the ⁇ SOCi calculation unit 152.
  • the ⁇ SOCi calculation unit 152 calculates an increase / decrease amount ⁇ SOCi of current integration obtained by time-accumulating the current flowing through the assembled battery 110 from the previous calculation cycle.
  • ⁇ SOCi is added to the charging rate SOC (SOCc described later) of the battery in the previous calculation cycle to calculate SOCi by current integration.
  • the weight calculation unit 154 receives the current flowing through the assembled battery 110 and the temperature obtained by the assembled battery 110. When the SOCv can be accurately obtained, the weight calculation unit 154 calculates W as a large value and changes the weight W so as to increase the specific gravity of the charging rate SOCv with respect to the charging rate SOCc. If the accuracy of the state of charge SOCv cannot be obtained, the weight W is reduced in order to increase the weight of the calculation based on the state of charge SOCi.
  • the charging rate SOCv has a small SOC estimation error when the current is stable, such as when the current flowing through the battery pack 110 is zero or when the constant current continues for a certain period of time.
  • the SOC estimation error tends to increase.
  • the charging rate SOCi has a small SOC estimation error when the current is large and there is no abrupt change, and conversely, when the current value is small and the measurement accuracy of the current detection unit 130 is likely to affect the SOC estimation. There is a feature that the error tends to be large.
  • the weight calculation unit 154 and the SOCc calculation unit 153 adjust the degree of influence on the final charging rate SOCc by the weight W with respect to the characteristics of the charging rate SOCv and the charging rate SOCi described above. By doing so, the SOC estimation accuracy can be improved.
  • the SOCc calculation unit 153 calculates the charging rate SOCv which is the output of the SOCv calculation unit 151, the charging rate increase / decrease amount ⁇ SOCi from the previous calculation cycle which is the output of the ⁇ SOCi calculation unit 152, and the weight W which is the output of the weight calculation unit 154. , A more reliable final battery charge rate SOC (hereinafter, SOCc) is calculated and output. Details of the SOCc calculator 153 will be described later with reference to FIG.
  • Equation (1) shows the basic equations for the charging rate SOCc, the charging rate SOCv, the charging rate SOCi, and the weight W.
  • the following expression (2) is the SOCi calculation expression in this embodiment.
  • the SOC charging rate SOCi by current integration can be obtained by adding the amount of change ⁇ SOCi of the charging rate from the previous calculation cycle and the SOC up to the previous calculation cycle (hereinafter, SOCc_z).
  • SOCi ⁇ SOCi + SOCc_z ⁇ ⁇ ⁇ Equation (2)
  • Expression (3) is a modified expression of Expression (1) obtained by substituting Expression (2) into Expression (1).
  • SOCv, ⁇ SOCi, and SOCc appearing in the equation (3) correspond to the outputs of the SOCv calculation unit 151, the ⁇ SOCi calculation unit 152, and the SOCc calculation unit 153 of FIG. 2, respectively.
  • SOCc W ⁇ SOCv + (1-W) ⁇ ( ⁇ SOCi + SOCc_z) ⁇ ⁇ ⁇ Equation (3)
  • the SOCc calculator 153 in this embodiment calculates the SOCc based on the basic equation (3). Since the basic expression (3) is a different expression from the basic expression (1), it can be seen that the processing is equivalent to the expression (1).
  • the battery control unit 150 is composed of the SOCv calculation unit 151, the ⁇ SOCi calculation unit 152, and the SOCc calculation unit 153. However, these do not have to be independent calculation units, and SOCv and ⁇ SOCi are used. If the same processing as in the basic formula (3) is performed, the calculation may be performed by one arithmetic unit. Further, it is not limited to one arithmetic unit, and may be divided into a plurality of arithmetic units. In the present embodiment, based on the basic formula (3), the SOCc calculation unit 153 transforms the basic formula (3) as described later, derives seven SOCc terms from SOCc, and performs the SOCc calculation.
  • the flowcharts processed by the SOCc calculation unit 153 and the like will be described later, but the programs shown in these flowcharts can be executed by a computer including a CPU, a memory, and the like. The whole process or a part of the process may be realized by a hard logic circuit.
  • this program can be stored in the battery control unit 150 or the storage medium of the storage unit 180 in advance and provided. Alternatively, the program may be stored and provided in an independent storage medium, or the program may be recorded and stored in the storage medium of the battery control unit 150 or the storage unit 180 via a network line. It may be supplied as various forms of computer readable computer program products such as data signals (carrier waves).
  • Expression (3) includes the calculation of (1-W).
  • the weight W may be a very small value when the SOC calculation of SOCi bias is performed.
  • a calculation error occurs due to information loss.
  • This calculation error becomes the SOCc error in the current calculation cycle.
  • the SOCc including the previous error is input, and the SOCc in the next calculation cycle is calculated. Therefore, the error is accumulated.
  • FIG. 3 is a block diagram of the SOCc calculator 153 of this embodiment.
  • the SOCc calculation unit 153 includes an SOCc term calculation unit 500, a SOCcBig / Small calculation unit 501, an addition unit 502, previous value holding units 503 and 504, and a determination threshold value storage unit 505, and SOCv, ⁇ SOCi, and weight W. Is input to calculate SOCc which is the final SOC.
  • the previous value holding units 503 and 504 and the determination threshold value storage unit 505 may be provided in the storage unit 180, and the previous value holding units 503 and 504 and the determination threshold value storage unit 505 are configured by a non-volatile memory. May be.
  • SOCc_Big and SOCc_Small will be described.
  • SOCc can be expressed by the sum of a plurality of operation terms. If a large value term is defined as a Big group, a total sum thereof is expressed as SOCc_Big, a small value term is defined as a Small group, and the total sum is expressed as SOCc_Small among the plurality of arithmetic terms, the relational expression of the expression (4) is can get.
  • SOCc SOCc_Big + SOCc_Small ⁇ ⁇ ⁇ Equation (4)
  • SOCc_Big and SOCc_Small are sums of terms having similar values. Information loss occurs when adding and subtracting a very large value and a very small value. Therefore, there is a characteristic that there is no information loss error or there is little information loss error by performing calculation separately for SOCc_Big and SOCc_Small. This relationship is the same for the SOCc (SOCc_z) of the previous calculation cycle, and Expression (5) can be obtained.
  • SOCc_Big_z and SOCc_Small_z in the equation (5) represent the previous calculation cycles SOCc_Big and SOCc_Small, respectively.
  • SOCc_z SOCc_Big_z + SOCc_Small_z ⁇ ⁇ ⁇ Equation (5)
  • Equation (6) is an equation expressed by SOCc_Big_z and SOCc_Small_z having a small information loss error without using SOCc_z including the information loss error as an operation term.
  • SOCc W ⁇ SOCv + (1-W) ⁇ ( ⁇ SOCi + SOCc_Big_z + SOCc_Small_z) ⁇ ⁇ ⁇ Equation (6)
  • Equation (6) can be further transformed into equation (7).
  • the expression (7) has a form represented by seven SOCc terms, and is characterized in that the individual calculation result of each SOCc term does not include addition / subtraction that causes information loss.
  • SOCc W ⁇ SOCv + ⁇ SOCi + SOCc_Big_z + SOCc_Small_z + (-W ⁇ ⁇ SOCi) + (-W ⁇ SOCc_Big_z) + (-W ⁇ SOCc_Small_z) ⁇ ⁇ ⁇ Equation (7)
  • the seven SOCc terms obtained from equation (7) that is, (1) W ⁇ SOCv, (2) ⁇ SOCi, (3) SOCc_Big_z, (4) SOCc_Small_z, (5) ( ⁇ W ⁇ ⁇ SOCi), (5) 6) ( ⁇ W ⁇ ⁇ SOC_Big_z) and (7) ( ⁇ W ⁇ ⁇ SOC_Small_z), if the calculation result can be divided into a large value term and a small value term by the determination threshold SOCc_th1, SOCc_Big and SOCc_Small are It can be expressed as the following formulas (8) and (9).
  • the SOCc term calculation unit 500 in FIG. 3 receives SOCv, ⁇ SOCi, weight W, SOCc_Big_z corresponding to Expression (10), and SOCc_Small_z corresponding to Expression (11), and obtains seven SOCc terms obtained from Expression (7), That is, (1) W ⁇ SOCv, (2) ⁇ SOCi, (3) SOCc_Big_z, (4) SOCc_Small_z, (5) ( ⁇ W ⁇ ⁇ SOCi), (6) ( ⁇ W ⁇ ⁇ SOC_Big_z), (7) ( ⁇ W ⁇ The calculation result of ⁇ SOC_Small_z) is output.
  • the SOCcBig / Small calculation unit 501 receives the calculation results of the SOCc terms (1) to (7) of the SOCc term calculation unit 500 and the output SOCc_th1 of the determination threshold value storage unit 505 as input, and outputs SOCc_Big and SOCc_Small.
  • the operation by at least one of the SOCc term calculation unit 500 and the SOCcBig / Small operation unit 501 includes the floating point operation as described above.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the processing of the SOCcBig / Small calculation unit 501.
  • initial values are assigned to SOCc_Big and SOCc_Small.
  • step S101 of the SOCc terms, the SOCc term for which the determination process has not been performed is substituted into the determination target SOCc_Jdg.
  • step S102 the determination target SOCc_Jdg is compared with the determination threshold SOCc_th1 to determine the magnitude. That is, if SOCc_Jdg> SOCc_th1, the value of SOCc_Jdg is added to SOCc_Big in step S103.
  • step S104 decides whether or not there is an undecided SOCc term among the seven SOCc terms (1) to (7). If there is an SOCc item that has not been determined, steps S101 to S105 are repeated for the item that has not been determined. If there are no undetermined items, the process ends. In this way, the magnitude determination is performed on the seven SOCc terms (1) to (7), the SOCc terms are divided into two groups, and the SOCc terms included in the two groups are summed for each groove to obtain SOCc_Big and SOCc_Small. Can be calculated.
  • Outputs SOCc_Big and SOCc_Small of SOCcBig / Small calculation unit 501 are held by previous value holding units 503 and 504, respectively.
  • the held values are used as SOCc_Big_z and SOCc_Small_z in the next calculation cycle.
  • SOCc_Big_z and SOCc_Small_z not only the holding value that is continuously calculated in cycle but also the value stored as the previous value in the nonvolatile memory provided in the storage unit 180 may be used.
  • the previous value at the time of vehicle end is stored in the non-volatile memory, and when the vehicle is started, the previous value at the time of vehicle end is used as the SOC of the previous calculation cycle. Can be used. This is because the SOC decreases little when the battery such as the assembled battery 110 is not used, and the SOC is close to the SOC calculation result that can be obtained at the time of startup.
  • the addition unit 502 calculates the SOCc by taking the sum of SOCc_Big and SOCc_Smal corresponding to the equation (4).
  • the addition unit 502 is not limited to the example of taking the sum of SOCc_Big and SOCc_Small, and may take the sum of each SOCc term based on Expression (7). In this way, addition and subtraction in which information loss occurs can be limited to only once by the addition unit 502 for SOCc calculation.
  • SOCc_Big and SOCc_Small with little information loss are calculated, SOCc_Big and SOCc_Small are retained, and SOCc_Big_z and SOCc_Small_z are used in the next calculation cycle.
  • the previous value of SOC used in the next calculation cycle is not SOCc including an error due to information loss, but SOCc_Big_z and SOCc_Small_z, which have less error due to information loss, are used. Accumulation of errors due to dropping can be prevented.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the SOCcBig / Small calculation unit 501 in the second embodiment.
  • the calculation method of SOC_Big and SOC_Small is different from the flowchart shown in FIG. 4 of the first embodiment.
  • the determination threshold value (SOCc_th1) of the determination threshold value storage unit 505 is used as a threshold value for determining the magnitude of the SOCc term calculation result in the first embodiment, but in the second embodiment, SOC_th1 is calculated for each SOCc term. Depending on the place of the result, it is used to divide into the group of the value obtained only in the large place and the value obtained in the small place. That is, the value obtained only in the large place is treated as the value of the SOCc_Big adder, and the value obtained only in the small place is treated as the value of the SOCc_Small adder.
  • SOCc_th1 1
  • SOCc_th1 1
  • SOCc_th1 0.1
  • step S200 of FIG. 5 initial values are assigned to SOCc_Big and SOCc_Small.
  • step S201 of the SOCc terms, the SOCc term for which the determination process has not been performed is substituted into the determination target SOCc_Jdg.
  • step S202 the value of the SOCc_Big adder described above is substituted into SOCc_Jdg_Big based on SOCc_th1.
  • step S203 the value of the SOCc_Small addition unit described above is calculated by using the equation (12) and is substituted into SOCc_Jdg_Small. This utilizes that each SOCc term operation result is represented by the sum of the values of the SOCc_Big adder and the SOCc_Small adder.
  • SOCc_Jdg_Small SOCc_Jdg-SOCc_Jdg_Big ⁇ ⁇ ⁇ Equation (12)
  • step S204 the value SOCc_Jdg_Big of the SOCc_Big adder is added to SOCc_Big.
  • step S205 the value SOCc_Jdg_Small of the SOCc_Small addition unit is added to SOCc_Small.
  • Step S206 determines whether there is an undetermined SOCc item among SOCc items (1) to (7). If there is an SOCc item that has not been determined, steps S201 to S206 are repeated for the item that has not been determined. If there are no undetermined items, the process ends.
  • the output SOCc_th1 of the determination threshold value storage unit 505 is derived only by the value of SOCc_th1 or more depending on the value of the determination target, and the SOCc_Small that is derived only by the value of less than SOCc_th1. And an adder are calculated. Further, SOCc_Big is calculated by summing the values of the SOCc_Big adder calculated from each SOCc term, and SOCc_Small is calculated by summing the values of the SOCc_Small adder calculated from each SOCc term.
  • SOCc_Big and SOCc_Small are calculated, and SOCc_Big_z and SOCc_Small_z, which have few errors due to information loss, are used. Accumulation can be prevented.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the SOCc calculator 153 'in the third embodiment.
  • the same parts as those of the SOCc calculator 153 shown in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the determination threshold SOCc_th1 is a fixed value in the first embodiment, the determination threshold SOCc_th1 is dynamically changed in the present embodiment.
  • the threshold calculation unit 506 inputs SOCc_Big_z, SOCc_Small_z, and the output SOCc_th1_z of the previous calculation cycle of the threshold calculation unit 506, and outputs the determination threshold SOCc_th1.
  • the previous threshold holding unit 507 holds SOCc_th1 of the current calculation cycle, and calculates SOCc_th1 of the previous calculation cycle (hereinafter, SOCc_th1_z) in the next calculation cycle.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the processing of the threshold value calculation unit 506 in the third embodiment.
  • a step S300 calculates the ratio SOCc_th1_ratio from the SOCc_Big_z and the SOCc_Small_z by the equation (13).
  • SOCc_th1_ratio SOCc_Small_z / SOCc_Big_z ⁇ ⁇ ⁇ Equation (13)
  • a step S301 determines the magnitude of the ratio SOCc_th1_ratio and a predetermined determination threshold SOCc_th2.
  • the determination threshold SOCc_th2 is a determination threshold for determining that SOCc_Small_z is very close to SOCc_Big_z.
  • SOCc_Small_z includes a large value of the SOCc term, the ratio SOCc_th1_ratio becomes larger than SOCc_th2.
  • step S304 determines the magnitude of the ratio SOCc_th1_ratio and a predetermined determination threshold SOCc_th3. That is, when the expression (16) is satisfied, the process of step S303 is performed.
  • the determination threshold SOCc_th3 is a determination threshold for determining that SOCc_Small_z is much smaller than SOCc_Big_z.
  • SOCc_Small_z does not include a large value of the SOCc term, the ratio SOCc_th1_ratio becomes smaller than SOCc_th3.
  • SOCc_th1_ratio ⁇ SOCC_th3 ⁇ ⁇ ⁇ Equation (16)
  • step S305 is performed. That is, step S305 is a process performed when Expression (18) is satisfied.
  • step S305 as in equation (19), SOCc_th1_z is directly substituted for SOCc_th1 in the current calculation cycle, and the value is not updated.
  • SOCc_th1 SOCc_th1_z ⁇ ⁇ ⁇ Equation (19)
  • the increase in SOCc_th1_ratio in step S301 is determined by the determination threshold SOCc_th2, and it is detected that SOC_Small includes a large SOCc term.
  • SOCc_Small has a small error due to information loss as long as it is the sum of small SOCc terms, but the error becomes large if there is a large SOCc term in the sum.
  • the gain value W1_SOCc_th1 is used to reduce the SOCc_th1 in the current calculation cycle.
  • a large SOCc term included in SOCc_Small in the current calculation cycle can be moved to SOCc_Big earlier than the fixed SOCc_th1 with the smaller determination threshold SOCc_th1.
  • SOCc_th1_ratio is within the range between the determination threshold SOCc_th3 and the determination threshold SOCc_th2, it is determined that SOCc_th1 does not need to be changed and the SOCc_th1_z is not updated.
  • the threshold value calculation unit 506 calculates SOCc_th1 of the current calculation cycle using SOCc_Big_z, SOCc_Small_z, and its own threshold value SOCc_th1 (SOCc_th1_z) of the previous calculation cycle, but is related to other battery estimation states. You may calculate dynamically using a parameter. Further, as in SOCc_Big_z and SOCc_Small_z, the SOCc_th1_z may be a value stored in a non-volatile memory provided in the storage unit 180 as well as a held value that is continuously calculated cyclically.
  • SOCc_Big and SOCc_Small are calculated, and SOCc_Big_z and SOCc_Small_z, which have few errors due to information loss, are used to repeatedly generate SOCc. It is possible to prevent the accumulation of errors due to the information loss.
  • the determination threshold SOCc_th1 is dynamically changed to appropriately calculate SOCc_Big and SOCc_Small, it is possible to more reliably prevent the accumulation of errors due to information loss even when the SOCc changes. it can.
  • the battery control unit 150 divides the calculation of the charging rate of the battery into a plurality of terms to calculate each term, and the calculation result of each term calculated by the SOCc term calculation section 500, Based on a predetermined threshold, the SOCcBig / Small calculation unit 501 that divides into a plurality of groups and adds up for each group, and the calculation result of each group that was added in the previous calculation cycle by the SOCcBig / Small calculation unit 501, the previous value.
  • the SOCc term calculator 500 calculates each term by using the previous value for each group stored in the previous value holders 503 and 504. As a result, it is possible to suppress an SOC calculation error due to information loss.
  • the present invention can be implemented by modifying the first to third embodiments described above as follows.
  • (1) In the embodiment, an example has been described in which the SOCc term is divided into two groups of SOCc_Big and SOCc_Small, but it may be divided into three or more groups based on a plurality of threshold values. Then, the respective terms of the SOCc term are added up for each group divided into three or more, and the added up calculation result for each group is held as a previous value for each group. Then, the held previous value is used in the next calculation cycle.
  • the present invention is not limited to the above embodiments, and other forms considered within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention, as long as the features of the present invention are not impaired. . Also, a configuration may be used in which the above-described embodiments and modified examples are combined.

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Abstract

微小なSOCの値が無視されて情報落ちが発生し、SOCの演算が正しく行われない課題があった。そこで、電池制御部150は、電池の電圧に基づいて充電率SOCvを算出するSOCv演算部151と、電池の電流値に基づいて充電率の変化量ΔSOCiを算出するΔSOCi演算部152と、重みWを算出する重み演算部154と、SOCvとΔSOCiと重みWに基づく最終的なSOC(SOCc)を算出するSOCc演算部153とを備える。そして、SOCcの演算式を構成する複数項を判定閾値を用いて、大きい値のグループの項の総和SOCc_Bigと小さい値のグループの項の総和SOCc_Smallとして保持し、次回の演算周期のSOCc算出に用いる。情報落ちによる誤差の少ないSOCc_BigとSOCc_Smallを用いることで、繰り返しSOCc演算する際に発生していた情報落ちによる誤差の累積を防止することができる。

Description

電池制御装置
 本発明は、電池制御装置に関する。
 リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池を最大限に活用するためには、二次電池の充電率(SOC:States Of Charge)を精度良く推定する必要がある。SOCの推定は、以前に推定したSOCを保持しておいて、保持したSOCを演算に使用する方法が一般的である。特許文献1には、複数のタイミングで得られた以前のSOCを保持しておき、保持した複数のSOCを選択して、現在のSOCの演算に利用する方法が記載されている。
特開2008-145349号公報
 しかしながら、以前のSOCを用いて現在のSOCを演算する場合に、微小なSOCの増減量とそれまでのSOCの積算量との間で扱う値の大きさが大幅に異なると、微小なSOCの値が無視されて情報落ちが発生し、SOCの演算が正しく行われない課題があった。
 本発明による電池制御装置は、電池の充電率の演算を複数の項に分けて各項を演算する第1の演算部と、前記第1の演算部で演算された各項の演算結果を、所定の閾値を基に、複数のグループに分けて各グループ別に合算する第2の演算部と、前記第2の演算部による前回の演算周期で合算された各グループ別の演算結果を前回値としてそれぞれ記憶する記憶部と、を備え、前記第1の演算部は、前記記憶部に記憶されたグループ別の前回値を用いて、前記各項を演算する。
 本発明によれば、情報落ちに起因するSOCの演算誤差を抑制することができる。
図1は、電池システムの構成を示すブロック図である。 図2は、電池制御部の構成を示すブロック図である。 図3は、第1の実施様態におけるSOCc演算部のブロック図である。 図4は、第1の実施様態におけるSOCcBig/Small演算部の処理を示すフローチャートである。 図5は、第2の実施様態におけるSOCcBig/Small演算部の処理を示すフローチャートである。 図6は、第3の実施形態におけるSOCc演算部のブロック図である。 図7は、第3の実施形態における閾値演算部の処理を示すフローチャートである。
[第1の実施形態]
 図1から図4を参照して第1の実施形態について説明する。
 図1は、電池システムの構成を示すブロック図である。電池システム100は、外部の供給対象に電力を供給するシステムであり、供給対象は電気自動車、ハイブリッド自動車、電車、産業用機器等である。図1では、ハイブリッド自動車の走行用のモータジェネレータ410に電力を供給する例を示した。
 電池システム100は、リレー300、310を介してインバータ400に接続される。インバータ400は電池システム100から電力をモータジェネレータ410に供給する。インバータ400及びモータジェネレータ410はモータ/インバータ制御部420により制御される。車両制御部200は、電池システム100で得られる電池情報、インバータ400及びモータジェネレータ410からの情報、図示しないエンジンからの情報等に基づいて駆動力の配分等を決定する。
 電池システム100は、複数の単電池111から構成される組電池110と、単電池111の状態を監視する複数の単電池制御部121を備える計測部120と、組電池110に流れる電流を検知する電流検知部130と、組電池110の総電圧を検知する電圧検知部140と、組電池110の制御を行う電池制御部150と、組電池110、単電池111および単電池群112の電池特性に関する情報を格納する記憶部180とを備える。
 組電池110を構成する複数の単電池111は、所定の単位数でグループ分けされている。図1で示す例では、複数の単電池111は2つの単電池群112a、112bにグループ分けされている。単電池群112a、112bは、電気的に直列接続されている。
 なお、単電池111は、リチウムイオン2次電池など充電可能な電池である。単電池111としては、その他に、ニッケル水素電池、鉛電池、電気2重層キャパシタなどの蓄電池、および蓄電機能を備えたデバイスであっても良い。ここでは、単電池111として単体電池を考えているが、単電池111を、複数電池を多直ないし並列接続したモジュール構造に置き換えた構成でも良い。
 また、図1に示す例では、組電池110として2つの単電池群112a、112bが直列接続された構成を示したが、これに限定されず、所定の数の単電池群を直列に接続しても良いし、並列に接続しても良い。また、用途に応じて直列・並列の様々な個数の組み合わせで構成しても良い。
 計測部120は、組電池110を構成する各単電池111の状態を監視するものであり、複数の単電池群112a、112bに対応して、同数の単電池制御部121a、121bが設けられている。単電池群112aには単電池制御部121aが割り当てられ、単電池群112bには単電池制御部121bが割り当てられている。各単電池制御部121a、121bは、それぞれに割り当てられた単電池群112a、112bからの電力を受けて動作する。各単電池制御部121a、121bは、それぞれに割り当てられた単電池群112a、112bの電池電圧や電池温度を監視する。
 電池制御部150には、電流検知部130から送信される組電池110に流れる電流値、電圧検知部140から送信される組電池110の総電圧値が入力される。また、電池制御部150は、信号通信部160により計測部120との間で信号の送受信を行い、単電池111の電池電圧や電池温度、さらには単電池111が過充電もしくは過放電であるかの診断結果や、計測部120に通信エラーが発生した場合に出力される異常信号を、計測部120から受信する。電池制御部150は入力された情報に基づいて組電池110の充電率(SOC:States Of Charge)の推定等の処理を行い、その処理結果は、計測部120や車両制御部200に送信される。
 電池制御部150では、充電率SOC、劣化状態SOH(States Of Health)などの状態推定演算の数値演算処理を32ビット浮動小数点によって実施している。固定小数点で演算した場合は、表現可能な値範囲が狭く、算術オーバーフロー/算術アンダーフロー等が発生してしまうが、浮動小数点を用いれば、表現可能な値範囲が広いため、問題発生のリスクを低減できる。32ビット浮動小数点では、64ビット浮動小数点よりも表現できる有効桁数は少ないが、32ビット浮動小数点のメモリ使用量は、64ビット浮動小数点の2分の1であるため、64ビット浮動小数点よりもメモリを節約することができる。本実施形態では、32ビット浮動小数点を用いるが、浮動小数点であれば、何ビットでもよく、演算に使用するビット数を限定するものではない。
 なお、信号通信部160には、フォトカプラ等の絶縁素子170が設けられている。上述のように計測部120は組電池110から電力をうけて動作するが、電池制御部150は車載補機用のバッテリ(例えば12V系バッテリ)を電源として用いるので、電池制御部150と計測部120の動作電源の基準電位が異なる。そのため、信号通信部160に絶縁素子170を設けている。絶縁素子170は、計測部120を構成する回路基板に実装しても良いし、電池制御部150を構成する回路基板に実装しても良い。なお、システム構成によっては、絶縁素子170を省略することも可能である。
 単電池制御部121a、121bは、それぞれが監視する単電池群112a、112bの電位の高い順に従って直列に接続されている。単電池制御部121aの出力と単電池制御部121bの入力との間には絶縁素子170を設けていないが、これは、単電池制御部121a、121bには、異なる動作基準電位同士においても通信可能な仕組みが設けられているからである。ただし、単電池制御部121aと単電池制御部121bとの間の通信に対して電気的絶縁が必要な場合には、絶縁素子170を設ける必要がある。
 電池制御部150が送信した信号は、絶縁素子170が設けられた信号通信部160により単電池制御部121aに入力される。単電池制御部121bからの出力信号は絶縁素子170が設けられた信号通信部160により電池制御部150の入力部に伝送される。このように、電池制御部150と単電池制御部121a、121bとは信号通信部160によりループ状に接続されている。このような接続および通信方式はデイジーチェーン接続と呼ばれるが、数珠つなぎ接続や芋づる接続等と呼ぶ場合もある。
 記憶部180には、組電池110、単電池111および単電池群112に関して、内部抵抗特性、満充電時の容量、分極抵抗特性、劣化特性、個体差情報、電池開回路電圧OCVと電池の充電率SOCの対応関係(OCV-SOCマップ)などの情報が格納される。なお、図1に示す例では、記憶部180を電池制御部150と計測部120の外部に配置する構成としたが、記憶部180を電池制御部150または計測部120の内部に設ける構成としても良い。
 図2は、電池制御部150の構成を示すブロック図である。電池制御部150は、SOCv演算部151と、ΔSOCi演算部152と、SOCc演算部153と、重み演算部154とを備える。
 SOCv演算部151には、組電池110を構成する単電池111の電圧V(各単電池111の平均電圧)、組電池110に流れる電流I、組電池110で得られる温度Tが入力される。ここで、入力される単電池111の電圧Vは、組電池110に含まれる複数の単電池111の電圧の平均電圧である。SOCv演算部151は、電池電圧Vに基づく電池の充電率SOCvを演算して出力する。
 ΔSOCi演算部152には、組電池110に流れる電流Iが入力される。ΔSOCi演算部152は、前回演算周期から組電池110に流れる電流を時間積算して得られる電流積算の増減量ΔSOCiを算出する。ΔSOCiは、SOCc演算部153において、前回演算周期の電池の充電率SOC(後述のSOCc)に加算されることにより、電流積算によるSOCiを算出する。
 重み演算部154は、組電池110に流れる電流、組電池110で得られる温度が入力される。重み演算部154は、SOCvが精度よく取得可能な場合は、Wを大きな値として算出し、充電率SOCcに対する充電率SOCvの比重を増やすように重みWを変化させる。また、充電率SOCvの精度が得られない場合は、充電率SOCiによる演算の比重を高める為、重みWを小さくする。
 一般に、充電率SOCvは、組電池110に流れる電流がゼロか、定電流が一定時間以上継続した場合など、電流が安定した場合にSOC推定誤差が小さく、逆に、電流の変動が激しい場合や電池温度が低温の場合にはSOC推定誤差が大きくなりやすいという特徴がある。一方、充電率SOCiは、電流が大きくかつ急峻な変動がない場合はSOC推定誤差が小さく、逆に、電流値が小さくて電流検知部130の測定精度などの影響を受けやすい場合にはSOC推定誤差が大きくなりやすいという特徴がある。
 そのため、重み演算部154、SOCc演算部153は、上述した充電率SOCvおよび充電率SOCiの特徴に対し、重みWにより最終的な充電率SOCcへの影響度を調節している。このようにすることで、SOC推定精度を向上させることができる。
 SOCc演算部153は、SOCv演算部151の出力である充電率SOCvと、ΔSOCi演算部152の出力である前回演算周期からの充電率増減量ΔSOCiと、重み演算部154の出力である重みWから、より確からしい最終的な電池の充電率SOC(以下、SOCc)を演算し出力する。SOCc演算部153の詳細は図3を参照して後述する。
(SOCv、ΔSOCi、SOCcの基本式について)
 ここで、本実施形態におけるSOCc演算部153で行う演算の基本式について説明する。
 式(1)に充電率SOCc、充電率SOCv、充電率SOCi、および重みWとの基本式を示す。式(1)の重みWを0~1の間で変化させると、充電率SOCcに対するSOCvとSOCiの割合を調整することができる。Wが小さくなる方向に変化すると、SOCcはSOCi偏重となる。また、Wが大きくなる方向に変化すると、SOCcはSOCv偏重となる。
  SOCc =W×SOCv + (1-W)×SOCi  ・・・ 式(1)
 次の式(2)は、本実施形態におけるSOCi算出式である。電流積算によるSOC充電率SOCiは、前回演算周期からの充電率の変化量ΔSOCiと前回演算周期までのSOC(以下、SOCc_z)とを加算することで得ることができる。
  SOCi = ΔSOCi + SOCc_z  ・・・ 式(2)
 式(3)は、式(2)を式(1)に代入することで、得られる式(1)の変形式である。式(3)に表れるSOCv、ΔSOCi、SOCcは、図2のSOCv演算部151、ΔSOCi演算部152、SOCc演算部153の出力とそれぞれ対応している。
  SOCc = W×SOCv + (1-W)×(ΔSOCi + SOCc_z)  ・・・ 式(3)
 以上の説明のように、本実施形態におけるSOCc演算部153では、基本式(3)に基づいてSOCcを算出する。基本式(3)は、基本式(1)の別表現式であるため、式(1)と同等の処理であることが分かる。なお、本実施形態において、電池制御部150を、SOCv演算部151、ΔSOCi演算部152、SOCc演算部153にて構成したが、これらは独立した演算部である必要はなく、SOCvとΔSOCiを用いて基本式(3)と同様の処理を行うのであれば、1つの演算部で行ってもよい。また、1つの演算部に限らず、複数の演算部に分けて行ってもよい。本実施形態では、基本式(3)に基づき、SOCc演算部153にて、後述のように、基本式(3)を変形し、SOCcから7つのSOCc項を導出し、SOCc演算を行う。
 なお、SOCc演算部153等で処理されるフローチャートは後述するが、これらのフローチャートで示したプログラムを、CPU、メモリなどを備えたコンピュータにより実行することができる。全部の処理、または一部の処理をハードロジック回路により実現してもよい。更に、このプログラムは、予め電池制御部150、若しくは記憶部180の記憶媒体に格納して提供することができる。あるいは、独立した記憶媒体にプログラムを格納して提供したり、ネットワーク回線によりプログラムを電池制御部150、若しくは記憶部180の記憶媒体に記録して格納することもできる。データ信号(搬送波)などの種々の形態のコンピュータ読み込み可能なコンピュータプログラム製品として供給してもよい。
(基本式(3)の情報落ちについて)
 ここで、基本式(3)の情報落ちについて説明する。式(3)は、(1-W)の演算を含む。このとき、SOCi偏重のSOC演算を行う場合、重みWが非常に小さい値となる場合がある。この場合、(1-W)の減算を行った結果、情報落ちによる演算誤差が発生する。この演算誤差は、今回の演算周期ではSOCcの誤差となる。次回の演算周期では、前回の誤差を含んだSOCcを入力とし、次回の演算周期のSOCcを算出するため、誤差が累積していくことになる。このように従来は、式(3)のSOCc演算では、前回演算周期のSOCcを保持して、今回の演算周期のSOCc演算に利用することで、(1-W)の演算による情報落ちに起因する誤差の発生と前回の演算周期のSOCc(以下、SOCc_z)による誤差の累積が発生していた。
(SOCc演算部153の説明)
 図3は、本実施形態のSOCc演算部153のブロック図である。SOCc演算部153は、SOCc項算出部500と、SOCcBig/Small演算部501と、加算部502と、前回値保持部503、504と、判定閾値記憶部505とを備え、SOCv、ΔSOCi、重みWを入力とし、最終的なSOCであるSOCcを算出している。なお、前回値保持部503、504、判定閾値記憶部505は、記憶部180内に設けてもよく、また、前回値保持部503、504、判定閾値記憶部505は、不揮発性メモリにより構成してもよい。
 ここで、SOCc_BigとSOCc_Smallについて説明する。SOCcは複数の演算項の総和によって表現することができる。この複数の演算項のうち、大きい値の項をBigグループとし、その総和をSOCc_Bigと表現し、小さい値の項をSmallグループとし、その総和をSOCc_Smallと表現すると、式(4)の関係式が得られる。
  SOCc = SOCc_Big + SOCc_Small  ・・・ 式(4)
 SOCc_BigとSOCc_Smallは、それぞれ値の近い項の総和である。情報落ちは、非常に大きな値と非常に小さな値を加減算する際に起こるため、SOCc_BigとSOCc_Smallに分けて演算することにより、情報落ち誤差がない、あるいは情報落ち誤差が少ない特徴をもつ。この関係は、前回演算周期のSOCc(SOCc_z)も同様であり、式(5)を得ることができる。式(5)のSOCc_Big_z、SOCc_Small_zは、それぞれ前回の演算周期SOCc_Big、SOCc_Smallを表している。
  SOCc_z = SOCc_Big_z + SOCc_Small_z  ・・・ 式(5)
 式(5)の導出により、式(3)のSOCcを変形すると、式(6)を得ることができる。式(6)は、情報落ち誤差を含むSOCc_zを演算項に用いず、情報落ち誤差の少ないSOCc_Big_zとSOCc_Small_zで表現された式である。
  SOCc = W×SOCv + (1-W)×(ΔSOCi + SOCc_Big_z + SOCc_Small_z) ・・・式(6)
 式(6)は、さらに式(7)のように変形することができる。式(7)は、7つのSOCc項で表現された形であり、各SOCc項の個別の演算結果には、情報落ちの原因となる加減算を含まないことに特徴がある。
  SOCc = W×SOCv + ΔSOCi + SOCc_Big_z + SOCc_Small_z + (-W×ΔSOCi) + (-W×SOCc_Big_z) + (-W×SOCc_Small_z)  ・・・ 式(7) 
 ここで、式(7)から得られる7つのSOCc項、すなわち、(1)W×SOCv、(2)ΔSOCi、(3)SOCc_Big_z、(4)SOCc_Small_z、(5)(-W×ΔSOCi)、(6)(-W×ΔSOC_Big_z)、(7)(-W×ΔSOC_Small_z)の各々の演算結果は、判定閾値SOCc_th1により、大きい値の項と小さい値の項に振り分けることができれば、SOCc_BigとSOCc_Smallは、下記式(8)、式(9)のように表現できる。
  SOCc_Big = (1)~(7)SOCc項のうち、判定閾値SOCc_th1以上の大きい値の項の総和 ・・・ 式(8)
  SOCc_Small = (1)~(7)SOCc項のうち、判定閾値SOCc_th1未満の小さい値の項の総和 ・・・ 式(9)
 また、今回演算周期で得られたSOCc_BigとSOCc_Smallを保持し、次回の演算周期で参照するようにすることで、次回演算周期では、SOCc_Big_zとSOCc_Small_zを得ることができる。
  SOCc_Big_z = 前回の演算周期のSOCc_Big    ・・・ 式(10)
  SOCc_Small_z = 前回の演算周期のSOCc_Small  ・・・ 式(11)
 図3のSOCc項算出部500は、SOCv、ΔSOCi、重みW、式(10)に相当するSOCc_Big_z、式(11)に相当するSOCc_Small_zを入力とし、式(7)から得られる7つのSOCc項、すなわち(1)W×SOCv、(2)ΔSOCi、(3)SOCc_Big_z、(4)SOCc_Small_z、(5)(-W×ΔSOCi)、(6)(-W×ΔSOC_Big_z)、(7)(-W×ΔSOC_Small_z)の演算結果を出力としている。
 SOCcBig/Small演算部501は、SOCc項算出部500の(1)~(7)のSOCc項の演算結果と判定閾値記憶部505の出力SOCc_th1を入力とし、SOCc_BigとSOCc_Smallを出力している。なお、SOCc項算出部500およびSOCcBig/Small演算部501の少なくとも一方による演算は、前述のように浮動小数点演算を含むものである。
 図4は、SOCcBig/Small演算部501の処理を示すフローチャートである。ステップS100では、SOCc_BigとSOCc_Smallに初期値を代入する。ステップS101では、各SOCc項のうち、判定処理未実施のSOCc項を判定対象SOCc_Jdgに代入する。ステップS102では、判定対象SOCc_Jdgを判定閾値SOCc_th1と比較して大小判定をする。すなわち、SOCc_Jdg>SOCc_th1ならば、ステップS103で、SOCc_Jdgの値をSOCc_Bigに加算する。SOCc_Jdg<=SOCc_th1ならば、ステップS104で、SOCc_Jdgの値をSOCc_Smallに加算する。ステップS105は、7つのSOCc項(1)~(7)のうち判定未実施のSOCc項があるか判定する。判定未実施のSOCc項があれば、判定未実施項に対して、ステップS101~S105を繰り返す。また、判定未実施項がなくなった場合は、処理を終了する。このように、7つのSOCc項(1)~(7)に対し大小判定を行って2つのグループに分け、この2つのグループにそれぞれ含まれる各SOCc項をグルーブ別に合算することで、SOCc_BigとSOCc_Smallを算出することができる。
 SOCcBig/Small演算部501の出力SOCc_BigとSOCc_Smallはそれぞれ、前回値保持部503及び504により保持される。保持された値は、次回演算周期にて、SOCc_Big_zとSOCc_Small_zとして使用される。ここで、SOCc_Big_z、SOCc_Small_zは、連続して周期演算される保持値だけでなく、記憶部180に備えられた不揮発メモリに前回値として保存された値を使用してもよい。車両終了時に前回値を不揮発メモリに保存しておき、車両起動時に、車両終了時の前回値を前回の演算周期のSOCとして使用することで、車両起動時に正常なSOC演算ができなかった場合に使用することができる。これは、組電池110などのバッテリが使用されていない状況ではSOCの減少は少なく、起動時に取得できるSOCの演算結果に近いSOCであるためである。
 図3の説明に戻って、加算部502は、式(4)に相当するSOCc_BigとSOCc_Smallの和をとることで、SOCcを算出している。なお、加算部502は、SOCc_BigとSOCc_Smallの和をとる例に限定されず、式(7)に基づく各SOCc項の和をとってもよい。このように、情報落ちの発生する加減算をSOCc算出の加算部502による1回のみに限定することができる。
 本実施形態では、情報落ちの少ないSOCc_BigとSOCc_Smallを算出して、SOCc_BigとSOCc_Smallそれぞれを保持し、SOCc_Big_zとSOCc_Small_zとして次回の演算周期に用いるようした。これにより、次回の演算周期に使用するSOCの前回値を情報落ちによる誤差を含むSOCcではなく、情報落ちによる誤差の少ないSOCc_Big_zとSOCc_Small_zを用いることで、繰り返しSOCc演算する際に発生していた情報落ちによる誤差の累積を防止することができる。また、最終的なSOC(SOCc)の算出では、SOCc_BigとSOCc_Smallの和をとるなど、情報落ちの発生原因である大きな値と小さな値の演算を最小回数の1回に低減できる。
[第2の実施形態]
 次に、第2の実施形態について説明する。図1に示した電池システムの構成のブロック図、図2に示した電池制御部のブロック図、図3に示したSOCc演算部のブロック図は、第2の実施形態においても同様であるので、説明を省略する。
 図5は、第2の実施様態におけるSOCcBig/Small演算部501の処理を示すフローチャートである。第1の実施形態の図4に示したフローチャートとは、SOC_BigとSOC_Smallの算出方法が異なる。
 判定閾値記憶部505の判定閾値(SOCc_th1)を、第1の実施形態では、SOCc項演算結果の大小判定するための閾値として用いたが、第2の実施形態では、SOC_th1を各SOCc項の演算結果の位により、大きな位のみで得られる値と小さな位のみで得られる値のグループに振り分けるために用いる。すなわち、大きな位のみで得られる値をSOCc_Big加算部の値として扱い、小さな位のみで得られる値をSOCc_Small加算部の値として扱う。例えば、SOCc_th1=1の場合、SOCc_th1にて1の位以上とそれより小さい位をそれぞれ、SOCc_BigとSOCc_Smallの加算対象に振り分ける。例えば、SOCc項の演算結果=12.345の場合は、SOCc_Big加算部の値=12とSOCc_Small加算部の値=0.345を得ることができる。SOCc_th1=0.1の場合は、SOCc_Big加算部の値=12.3とSOCc_Small加算部の値=0.045が得られる。
 図5のステップS200では、SOCc_BigとSOCc_Smallに初期値を代入する。ステップS201では、各SOCc項のうち、判定処理未実施のSOCc項を判定対象SOCc_Jdgに代入する。
 ステップS202では、SOCc_th1に基づき、前述したSOCc_Big加算部の値をSOCc_Jdg_Bigに代入する。
 ステップS203では、式(12)を用いることにより、前述したSOCc_Small加算部の値を算出し、SOCc_Jdg_Smallに代入する。これは、各SOCc項演算結果が、SOCc_Big加算部とSOCc_Small加算部の値の和で表されることを利用している。
  SOCc_Jdg_Small = SOCc_Jdg - SOCc_Jdg_Big ・・・式(12)
 ステップS204では、SOCc_Big加算部の値SOCc_Jdg_BigをSOCc_Bigに加算する。
 ステップS205では、SOCc_Small加算部の値SOCc_Jdg_SmallをSOCc_Smallに加算する。
 ステップS206は、SOCc項(1)~(7)のうち判定未実施のSOCc項があるか判定する。判定未実施のSOCc項があれば、判定未実施項に対して、ステップS201~S206を繰り返す。また、判定未実施項がなくなった場合は、処理を終了する。
 本実施形態では、判定閾値記憶部505の出力SOCc_th1を判定対象の値の位により、SOCc_th1以上の値の位のみで導出されるSOCc_Big加算部と、SOCc_th1より小さい値の位のみで導出されるSOCc_Small加算部と、を算出している。また、各SOCc項から算出されたSOCc_Big加算部の値を総和してSOCc_Bigを算出し、各SOCc項から算出されたSOCc_Small加算部の値を総和してSOCc_Smallを算出している。
 本実施形態でも、第1の実施形態と同様に、SOCc_BigとSOCc_Smallを算出し、情報落ちによる誤差の少ないSOCc_Big_zとSOCc_Small_zを用いることで、繰り返しSOCc演算する際に発生していた情報落ちによる誤差の累積を防止することができる。
[第3の実施形態]
 次に、第3の実施形態について説明する。図1に示した電池システムの構成のブロック図、図2に示した電池制御部のブロック図は、第3の実施形態においても同様であるので、説明を省略する。本実施形態では、SOCc演算部153’の構成が第1の実施形態とは異なる。
 図6は、第3の実施形態におけるSOCc演算部153’を示すブロック図である。第1の実施形態で示したSOCc演算部153と同一の個所には同一の符号を付してその説明を省略する。第1の実施形態では、判定閾値SOCc_th1が固定値であったが、本実施形態では、判定閾値SOCc_th1を動的に変化させている。
 閾値演算部506は、SOCc_Big_z、SOCc_Small_z、及び閾値演算部506の前回演算周期の出力SOCc_th1_zを入力とし、判定閾値SOCc_th1を出力する。前回閾値保持部507は、今回の演算周期のSOCc_th1を保持し、次回演算周期にて、前回の演算周期のSOCc_th1(以下、SOCc_th1_z)を算出する。
 図7は、第3の実施形態における閾値演算部506の処理を示すフローチャートである。
 ステップS300は、SOCc_Big_zとSOCc_Small_zから、式(13)により、比率SOCc_th1_ratioを算出する。
  SOCc_th1_ratio = SOCc_Small_z / SOCc_Big_z  ・・・式(13)
 ステップS301は、比率SOCc_th1_ratioと予め定められた判定閾値SOCc_th2との大小判定を行う。比率SOCc_th1_ratioが判定閾値SOCc_th2より大きい場合、すなわち次の式(14)が成立する場合、ステップS302の処理を行う。判定閾値SOCc_th2は、SOCc_Small_zがSOCc_Big_zに非常に近づいたことを判定する判定閾値である。SOCc_Small_zに大きな値のSOCc項の値が含まれていた場合に、比率SOCc_th1_ratioはSOCc_th2より大きくなる。
  SOCc_th1_ratio > SOCc_th2  ・・・式(14)
 ステップS302は、式(15)により、前回の演算周期のSOCc_th1(SOCc_th_1_z)より小さい値になるように設定されたゲイン値W1_SOCc_th1(W1_SOCc_th1<1)を乗算することにより、今回演算周期のSOCc_th1を算出する。
  SOCc_th1 = SOCc_th1_z  × W1_SOCc_th1 ・・・式(15)
 ステップS301で、式(14)が不成立である場合、ステップS304の処理を行う。ステップS304は、比率SOCc_th1_ratioと予め定められた判定閾値SOCc_th3との大小判定を行う。すなわち、式(16)が成立する場合、ステップS303の処理を行う。判定閾値SOCc_th3は、SOCc_Small_zがSOCc_Big_zより、非常に小さい値であることを判定する判定閾値である。SOCc_Small_zに大きな値のSOCc項の値が全く含まれていない場合に、比率SOCc_th1_ratioは、SOCc_th3より小さくなる。
  SOCc_th1_ratio < SOCc_th3 ・・・式(16)
 ステップS303では、式(17)により、前回の演算周期のSOCc_th1(SOCc_th_1_z)より大きい値になるように設定されたゲイン値W2_SOCc_th1(W2_SOCc_th1>1)を乗算することにより、今回演算周期のSOCc_th1を算出する。
  SOCc_th1 = SOCc_th1_z  × W2_SOCc_th1 ・・・式(17)
 ステップS304で、式(16)が不成立である場合、ステップS305を行う。すなわち、ステップS305は、式(18)を満たす場合に行われる処理である。
  SOCc_th3 ≦ SOCc_th1_ratio ≦ SOCc_th2  ・・・式(18)
 ステップS305では、式(19)のように、今回の演算周期のSOCc_th1は、SOCc_th1_zがそのまま代入され、値は更新されない。
  SOCc_th1 = SOCc_th1_z ・・・式(19)
 本実施形態では、ステップS301にてSOCc_th1_ratioが大きくなったことを、判定閾値SOCc_th2で判定し、SOC_Smallに大きな値のSOCc項が含まれることを検知している。SOCc_Smallは、小さい値のSOCc項の総和であるうちは、情報落ちによる誤差が少ないが、総和の中に大きい値のSOCc項が存在すると、誤差が大きくなってしまう。この対策として、SOCc_Smallから、大きい値のSOCc項を除外し、SOCc_Bigに移すことが考えられる。SOCc_th1_ratioが大きくなったことを判定閾値SOCc_th2で判定した場合には、ゲイン値W1_SOCc_th1を用いて、今回演算周期のSOCc_th1を小さくする。これにより、今回の演算周期のSOCc_Smallに含まれた大きな値のSOCc項をより小さな判定閾値SOCc_th1にて、固定値のSOCc_th1よりも早くSOCc_Bigに移すことができる。
 しかしながら、SOCc_Smallの総和対象から大きな値のSOCc項が除外された場合、値の小さな判定閾値SOCc_th1を維持していると、今度は、SOCc_Bigに値の小さなSOCc項が含まれやすくなり、その場合、SOCc_Bigの情報落ちによる誤差が大きくなる恐れがある。
 そこで、SOCc_th1_ratioが判定閾値SOCc_th3より小さくなった場合に、ゲイン値W2_SOCc_th1を用いて、判定閾値SOCc_th1を大きくする処理を行う。
 また、SOCc_th1_ratioが、判定閾値SOCc_th3と判定閾値SOCc_th2の範囲内にある場合は、SOCc_th1を変動させる必要がない状態であると判断し、SOCc_th1_zから更新しないようにした。
 本実施形態では、閾値演算部506は、SOCc_Big_zとSOCc_Small_zと自身の前回演算周期の判定閾値SOCc_th1(SOCc_th1_z)を用いて、今回演算周期のSOCc_th1を算出しているが、その他の電池推定状態に関わるパラメータを用いて、動的に算出してもよい。また、SOCc_th1_zは、SOCc_Big_zやSOCc_Small_zと同様に、連続して周期演算される保持値だけでなく、記憶部180に備えられた不揮発メモリにより保存された値を使用してもよい。
 本実施形態によれば、第1の実施形態、第2の実施形態と同様に、SOCc_BigとSOCc_Smallを算出し、情報落ちによる誤差の少ないSOCc_Big_zとSOCc_Small_zを用いることで、繰り返しSOCc演算する際に発生していた情報落ちによる誤差の累積を防止することができる。本実施形態では、判定閾値SOCc_th1を動的に変化させて、SOCc_BigとSOCc_Smallを適切に算出しているので、SOCcが変動した場合においても、情報落ちによる誤差の累積をより確実に防止することができる。
 以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)電池制御部150は、電池の充電率の演算を複数の項に分けて各項を演算するSOCc項算出部500と、SOCc項算出部500で演算された各項の演算結果を、所定の閾値を基に、複数のグループに分けて各グループ別に合算するSOCcBig/Small演算部501と、SOCcBig/Small演算部501による前回の演算周期で合算された各グループ別の演算結果を前回値としてそれぞれ記憶する前回値保持部503、504と、を備え、SOCc項算出部500は、前回値保持部503、504に記憶されたグループ別の前回値を用いて、各項を演算する。これにより、情報落ちに起因するSOCの演算誤差を抑制することができる。
(変形例)
 本発明は、以上説明した第1乃至第3の実施形態を次のように変形して実施することができる。
(1)実施形態では、SOCc項をSOCc_BigとSOCc_Smallの2つのグループに分ける例で説明したが、複数の閾値を基に、3つ以上のグループに分けてもよい。そして、3つ以上に分けた各グループ別にSOCc項の各項を合算し、合算された各グループ別の演算結果をグループ別に前回値として保持する。そして、保持した前回値を次回の演算周期に用いる。
 本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。また、上述の各実施形態、変形例を組み合わせた構成としてもよい。
100 電池システム
110 組電池
120 計測部
130 電流検知部
140 電圧検知部
150 電池制御部
151 SOCv演算部
152 ΔSOCi演算部
153 SOCc演算部
154 重み演算部
180 記憶部
200 車両制御部
300、310 リレー
400 インバータ
410 モータジェネレータ
500 SOCc項算出部
501 SOCcBig/Small演算部
502 加算部
503、504 前回値保持部
505 判定閾値記憶部
506 閾値演算部
507 前回閾値保持部

Claims (12)

  1.  電池の充電率の演算を複数の項に分けて各項を演算する第1の演算部と、
     前記第1の演算部で演算された各項の演算結果を、所定の閾値を基に、複数のグループに分けて各グループ別に合算する第2の演算部と、
     前記第2の演算部による前回の演算周期で合算された各グループ別の演算結果を前回値としてそれぞれ記憶する記憶部と、を備え、
     前記第1の演算部は、前記記憶部に記憶されたグループ別の前回値を用いて、前記各項を演算する電池制御装置。
  2.  請求項1に記載の電池制御装置において、
     前記第1の演算部は、前記電池の充電率の演算を加減算が含まれない複数の項に分けて各項を演算する電池制御装置。
  3.  請求項1または請求項2に記載の電池制御装置において、
     前記第2の演算部で合算された各グループ別の演算結果を加算する第3の演算部を備え、
     前記第3の演算部は、前記各グループ別の演算結果を加算して今回の充電率として出力する電池制御装置。
  4.  請求項1または請求項2に記載の電池制御装置において、
     前記演算周期は、電池制御装置が動作終了する時点を含み、
     前記記憶部は、前記前回値を記憶する不揮発性メモリを含む電池制御装置。
  5.  請求項1または請求項2に記載の電池制御装置において、
     前記電池の両端電圧を用いて前記電池の充電率を算出するSOCv演算部と、
     前記電池に流れる電流を前回の演算周期から積算して求めた前記電池の充電率の変化量を算出するΔSOCi演算部と、
     前記SOCv演算部および前記ΔSOCi演算部でそれぞれ算出された前記電池の充電率に対し、重み係数を用いて重み付け演算する重み演算部と、のいづれか、もしくは複数を備え、
     前記第1の演算部は、前記SOCv演算部、前記ΔSOCi演算部、前記重み演算部のいづれか、もしくは複数から出力された値を用いて前記各項を演算する電池制御装置。
  6.  請求項5に記載の電池制御装置において、
     前記第1の演算部は、前記SOCv演算部、前記ΔSOCi演算部、前記重み演算部のいづれか、もしくは複数から出力された値、および前記記憶部に記憶された前記グループ別の前回値を用いて前記各項を演算する電池制御装置。
  7.  請求項1または請求項2に記載の電池制御装置において、
     前記第2の演算部は、前記第1の演算部で演算された各項の演算結果を、前記閾値以上の値で構成される大きいグループと前記閾値より小さい値で構成される小さいグループに分けて、各グループ別に合算し、
     前記記憶部は、前回の演算周期で前記第2の演算部により演算された2つのグループ別の演算結果を前回値としてそれぞれ記憶し、
     前記第1の演算部は、前記記憶部に記憶された2つのグループ別の前回値を用いて、前記各項を演算する電池制御装置。
  8.  請求項1または請求項2に記載の電池制御装置において、
     前記第1の演算部および前記第2の演算部の少なくとも一方は、浮動小数点演算を含む電池制御装置。
  9.  請求項1または請求項2に記載の電池制御装置において、
     前記第2の演算部は、前記第1の演算部で演算された各項の演算結果を、前記所定の閾値で指定される位を基に、前記位以上の大きい位の値で構成されるグループと、前記位より小さい位の値で構成されるグループに分けて各グループ別に合算する電池制御装置。
  10.  請求項1または請求項2に記載の電池制御装置において、
     前記閾値を演算する閾値演算部を備え、
     前記閾値演算部は、前記グループ別の前回値に基づいて前記閾値を演算する電池制御装置。
  11.  請求項7に記載の電池制御装置において、
     前記閾値を演算する閾値演算部を備え、
     前記閾値演算部は、前記大きいグループと前記小さいグループのグループ別の前回値の比率に基づいて前記閾値を演算する電池制御装置。
  12.  請求項11に記載の電池制御装置において、
     前記閾値演算部は、前記小さいグループの前回値が大きくなると前記閾値を小さく設定する電池制御装置。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3832331B1 (en) * 2018-07-30 2023-08-02 Vehicle Energy Japan Inc. Cell state estimation device and cell control device
CN117406125B (zh) * 2023-12-15 2024-02-23 山东派蒙机电技术有限公司 电池健康状态确认方法、装置、设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005201743A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Fuji Heavy Ind Ltd 蓄電デバイスの残存容量演算装置
JP2008145349A (ja) 2006-12-12 2008-06-26 Furukawa Electric Co Ltd:The バッテリ充電率推定方法、バッテリ充電率推定装置及びバッテリ電源システム
WO2013031559A1 (ja) * 2011-08-30 2013-03-07 三洋電機株式会社 バッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置
WO2013057784A1 (ja) * 2011-10-18 2013-04-25 日立ビークルエナジー株式会社 電池制御装置、二次電池システム
JP2013083497A (ja) * 2011-10-07 2013-05-09 Calsonic Kansei Corp 充電率推定装置およびその方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5103741B2 (ja) * 2006-01-20 2012-12-19 大日本印刷株式会社 非接触型データキャリア装置
JP5439126B2 (ja) * 2009-03-31 2014-03-12 株式会社日立製作所 電源装置用状態検知装置
JP6040724B2 (ja) * 2012-03-13 2016-12-07 日産自動車株式会社 バッテリの残存容量算出装置及びバッテリの残存容量算出方法
JP5863603B2 (ja) * 2012-08-24 2016-02-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池状態推定装置、電池制御装置、電池システム、電池状態推定方法
WO2014115294A1 (ja) * 2013-01-25 2014-07-31 日立ビークルエナジー株式会社 電池制御装置、電池システム
JP6263771B2 (ja) * 2013-12-26 2018-01-24 三菱自動車工業株式会社 車両の駆動用電池劣化判定装置
JP6413311B2 (ja) * 2014-04-11 2018-10-31 株式会社村田製作所 蓄電装置、制御方法、制御装置、蓄電システム、電動車両および電子機器
JP6534746B2 (ja) * 2015-09-30 2019-06-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池制御装置及び電池システム
CN109661585B (zh) * 2016-10-26 2021-06-29 日本汽车能源株式会社 电池控制装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005201743A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Fuji Heavy Ind Ltd 蓄電デバイスの残存容量演算装置
JP2008145349A (ja) 2006-12-12 2008-06-26 Furukawa Electric Co Ltd:The バッテリ充電率推定方法、バッテリ充電率推定装置及びバッテリ電源システム
WO2013031559A1 (ja) * 2011-08-30 2013-03-07 三洋電機株式会社 バッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置
JP2013083497A (ja) * 2011-10-07 2013-05-09 Calsonic Kansei Corp 充電率推定装置およびその方法
WO2013057784A1 (ja) * 2011-10-18 2013-04-25 日立ビークルエナジー株式会社 電池制御装置、二次電池システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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